कठोर और शीतल जल में क्या अंतर है?

जल को कभी-कभी कठोर जल और शीतल जल के रूप में वर्णित किया जा सकता है। भेद पानी के भीतर घुले हुए खनिजों की मात्रा पर निर्भर करता है। कठोर जल में उच्च मात्रा में खनिज होते हैं, और शीतल जल में बहुत कम या कोई नहीं होता है।

चट्टानों और अन्य सबस्ट्रेट्स, जैसे चूना पत्थर, जिप्सम या डोलोमाइट के माध्यम से चलने पर पानी घुलित ठोस जमा करता है। कैल्शियम और मैग्नीशियम पानी में विशेष रूप से घुलनशील होते हैं, और यदि ये प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले खनिज भौगोलिक क्षेत्र के भीतर हैं, तो जल स्रोत के आसपास के निवासियों के पास होगा खारा पानी.

संयुक्त राज्य अमेरिका में, पूर्वी तट के क्षेत्रों में आमतौर पर शीतल जल होता है, और दक्षिण-पश्चिम में कठोर जल होता है। वर्षा जल, चूंकि यह भूजल जैसे मिट्टी के पदार्थों के माध्यम से नहीं रिसता है, इसलिए इसे नरम माना जाता है।

कठोर जल और शीतल जल की विशेषताओं का निर्धारण पानी में खनिजों की मात्रा, मिलीग्राम प्रति लीटर या अनाज प्रति गैलन में मापा जाता है। कठोरता पानी के पीएच और तापमान पर भी निर्भर करती है।

अमेरिकी राष्ट्रीय मानक 17.1 मिलीग्राम/लीटर से कम युक्त शीतल जल को परिभाषित करते हैं; हालाँकि, पानी की कठोरता का अनुमान लगाने के लिए निम्नलिखित स्तरों का उपयोग किया जा सकता है:

• शीतल: 0 - 60 मिलीग्राम / एल

• मध्यम कठिन: 61

  - १२० मिलीग्राम/ली* हार्ड: १२१

  - १८० मिलीग्राम/ली * बहुत कठोर: १८१ मिलीग्राम/लीटर और अधिक

पानी की कठोरता के सामान्य योगदानकर्ता कैल्शियम, सीए और मैग्नीशियम, एमजी हैं। दोनों तत्व आवर्त सारणी में समूह 2 में पाए जाने वाले क्षारीय मृदा धातु हैं। समूह 2 कॉलम के तत्वों में 2+ चार्ज होता है और दो इलेक्ट्रॉनों को खो देता है, जैसे कि Ca²⁺ और एमजी²⁺. ये धनायन पानी में आसानी से घुल जाते हैं।

कैल्शियम कार्बोनेट, काको₃ चट्टान निर्माण में एक सामान्य पदार्थ है, विशेष रूप से चूना पत्थर, एक प्रकार की तलछटी चट्टान और डोलोमाइट, CaMg (CO)₃)₂, एक अवसादी चट्टान भी। समुद्री जीवों और अंडों के खोल में भी कैल्शियम कार्बोनेट पाया जाता है।

जब वर्षा जल भंग कार्बन डाइऑक्साइड के साथ, CO₂, कैल्शियम कार्बोनेट के माध्यम से फिल्टर, कैल्शियम आयन पानी में घुल जाते हैं। निम्नलिखित रासायनिक समीकरण इस प्रक्रिया का वर्णन करता है:

CaCO_3(रों) + एच₂0_(एल) + सीओ_{2(एक्यू)} → सीए²⁺_{(एक्यू)} + 2HCO₃^-

जहां कैल्शियम कार्बोनेट, CaCO₃, Ca. बनाता है²⁺ और बाइकार्बोनेट, एचसीओ₃^-, पानी और कार्बन डाइऑक्साइड की उपस्थिति में।

कठोर जल के गुणों का वर्णन इस प्रकार किया गया है: अस्थायी और स्थायी. अस्थायी कठोर जल में बाइकार्बोनेट, HCO. होता है₃^-. स्थायी कठोर जल में सल्फेट, SO. जैसे अन्य आयनों के साथ बाइकार्बोनेट आयन होते हैं₄^2-. उबालने से स्थायी सख्त प्रजातियां नहीं निकलती हैं, और सोडियम कार्बोनेट, Na₂सीओ₃, जोड़ना होगा।

जब कठोर जल को गर्म किया जाता है, तो यह अक्सर बर्तनों या कंटेनरों पर एक लेप छोड़ देता है। ध्यान दें कि इस अवक्षेप के लिए समीकरण Ca के विपरीत है²⁺ जलीय घोल में घुलने वाले आयन:

सीए²⁺_{(एक्यू)} + 2HCO₃^-_{(एक्यू)} → CaCO_3(रों) + एच₂0 _(एल) + सीओ_{2(एक्यू)}

कैल्शियम कार्बोनेट अवक्षेप, CaCO₃, पैमाने कहा जाता है। सफाई करने में निराशा होने पर, यह स्वास्थ्य की चिंता नहीं है।

अवक्षेप समय के साथ बन सकता है; हालाँकि, और यह डिशवॉशर और वाशिंग मशीन और किसी भी प्लंबिंग पाइप जैसे उपकरणों के जीवन को प्रभावित कर सकता है। बिल्ड-अप उस स्थान को संकुचित करता है जहां पानी बह सकता है, और उपकरणों और पाइपों को बदलने की आवश्यकता होगी।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, कठोर जल में घुले हुए खनिज होते हैं जो प्लंबिंग और उपकरणों में जमा छोड़ कर उपभोक्ताओं के लिए समस्या पैदा कर सकते हैं। कठोर पानी कई घरेलू सफाई उत्पादों की प्रभावशीलता में भी हस्तक्षेप करता है।

सीए²⁺ और एमजी²⁺ आयन के सर्फेक्टेंट गुणों में हस्तक्षेप करते हैं साबुन। एक सर्फेक्टेंट पानी की सतह के तनाव को कम करता है जिससे यह एक ठोस सतह, जैसे कपड़े या बाथरूम सिंक के साथ संपर्क बनाए रखने की अनुमति देता है। आयन सर्फैक्टेंट की प्रक्रिया में हस्तक्षेप करते हैं, और इसे कार्य पूरा करने के लिए अक्सर अतिरिक्त कपड़े धोने या सफाई एजेंट की आवश्यकता होती है।

कठोर पानी में खनिज साबुन के साथ मिलकर डिशवेयर और बाथटब, शावर और सिंक में एक चिपचिपी या धुंधली फिल्म बनाते हैं। यह फिल्म कपड़ों, त्वचा और बालों को भी कोट कर सकती है, जिससे कपड़े धुंधले लगने लगते हैं, जिससे शुष्क या चिड़चिड़ी त्वचा या बाल सुस्त और असहनीय हो जाते हैं।

कठोर पानी का एक अतिरिक्त स्वास्थ्य लाभ होता है। कैल्शियम और मैग्नीशियम महत्वपूर्ण खनिज हैं जो शरीर को हड्डियों और मांसपेशियों के विकास और कार्य के लिए आवश्यक हैं। ये खनिज रक्तचाप और एंजाइम क्रियाओं को भी नियंत्रित करते हैं। कठोर जल का सेवन इन खनिजों का स्रोत हो सकता है।

शीतल जल का घरेलू उपकरणों और नलसाजी पाइपों पर खनिज जमा का नकारात्मक प्रभाव नहीं पड़ता है। इसमें कठोर पानी के खनिज स्वाद का अभाव है और त्वचा, व्यंजन या अन्य सतहों पर अवशेष नहीं छोड़ता है।

एक घरेलू पानी सॉफ़्नर आयन एक्सचेंज द्वारा काम करता है। जब कठोर पानी को आयन एक्सचेंजर के माध्यम से पारित किया जाता है, तो यह बहुलक (प्लास्टिक) मोतियों की परतों से बहता है जो सहसंयोजक रूप से आयनों के समूहों से बंधे होते हैं, जैसे:

• -सीओओ^-
  
• सोडियम
  
• ना⁺
  
• या पोटेशियम
  
• क⁺ फैटायनों

जैसे ही इन मोतियों से पानी गुजरता है, कैल्शियम और मैग्नीशियम आयन सोडियम या पोटेशियम आयनों को विस्थापित कर देते हैं।

पानी सॉफ़्नर के लाभ क्लीनर कपड़े धोने, लंबे समय तक चलने वाले उपकरण और कोई चिपचिपा साबुन निर्माण नहीं है। उपभोक्ता कम कपड़े धोने वाले डिटर्जेंट और अन्य प्रकार के क्लीनर और डिटर्जेंट का उपयोग करते हैं। कपड़े चमकीले होते हैं, और सिंक, टब और शावर को कम सफाई की आवश्यकता होती है।

बॉयलर, वॉटर हीटर और डिशवॉशर जैसे जल उपकरण आमतौर पर अधिक कुशलता से चलते हैं और उन्हें कम रखरखाव की आवश्यकता होती है क्योंकि शीतल जल पाइप और प्लंबिंग जुड़नार में स्केल बिल्डअप का कारण नहीं बनता है। शीतल जल उपयोगकर्ता अक्सर रिपोर्ट करते हैं कि बाल और त्वचा कम शुष्क और परतदार महसूस करते हैं।

पानी सॉफ़्नर के नुकसान में पानी को नरम करने वाली प्रणाली को बनाए रखने में शामिल उच्च लागत और प्रयास शामिल हैं। एक पानी सॉफ़्नर और इसकी स्थापना में हज़ारों यू.एस. डॉलर खर्च हो सकते हैं, और पानी सॉफ़्नर नमक को नियमित रूप से जोड़ा जाना चाहिए।

प्रति दिन 25 गैलन पानी का उपयोग करते हुए, जल सॉफ़्नर पुनर्जनन प्रक्रिया में जल-गहन होते हैं। नमक के घोल से पानी सॉफ़्नरों को धोने से पर्यावरण पर नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है। यह पानी, इसकी उच्च सोडियम सामग्री के साथ, पौधों, लॉन या बगीचों को पानी देने के लिए अनुशंसित नहीं है।

स्वास्थ्य के लिहाज से, नरम पानी में होता है अधिक सोडियम कठोर पानी की तुलना में, और यह उन लोगों के लिए समस्याग्रस्त हो सकता है, जिन्हें अपने आहार में नमक का सेवन सीमित करना चाहिए। चूंकि अधिकांश कैल्शियम और मैग्नीशियम को हटा दिया गया है, शीतल जल आहार में इन खनिजों के लिए स्रोत प्रदान नहीं करता है।